隨著社會經濟的不斷發(fā)展，軌道交通的安全問題逐漸凸顯出來。因此，如何選擇和搭建一個好的管理平臺將為鐵路的正常運營提供強有力的保障。為此，本文就為讀者奉獻了廣州鐵路車站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的具體實現方案，僅供參考。
確保鐵路運輸安全，除了在管理層面加快安全規(guī)章制度建設，同時也需要在技術層面通過各種先進的技術手段來確保運輸作業(yè)的安全。從信息化各個應用系統(tǒng)的發(fā)展來看，鐵道部各個業(yè)務部門都在其專用信息應用系統(tǒng)中提出了視頻監(jiān)控的需求，例如車務遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電務管理信息系統(tǒng)的遠程視頻監(jiān)控。相比各個管理部門分散、獨立建設各自安全生產監(jiān)控系統(tǒng)而言，建設一個統(tǒng)一的安全生產監(jiān)控平臺存在以下優(yōu)點。
一、隨著現在視頻技術、網絡技術飛速發(fā)展以及通信網的不斷完善，在技術上確保了一個安全生產監(jiān)控平臺的可行性，統(tǒng)一的視頻監(jiān)控平臺節(jié)省投資和通信資源，建設成本較低。
二、統(tǒng)一的視頻監(jiān)控平臺擴展性較好，且易于資源共享。
綜上所述，京廣線茶嶺至白石渡車站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設將滿足廣州鐵路（集團）公司對京廣線安全生產監(jiān)控的各項需求，有助于逐步實現“地對地”的安全監(jiān)控體系，對于加強京廣線的安全生產是有相當大的輔助作用，是必要的。
項目概況
本項目為廣州鐵路（集團）公司京廣線茶嶺至白石渡的車站視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及相關配套工程。
車站視頻監(jiān)控系統(tǒng)為電務、車務安全生產視頻監(jiān)控業(yè)務提供統(tǒng)一的實現平臺。其中，車站視頻監(jiān)控系統(tǒng)為電務安全生產視頻監(jiān)控業(yè)務提供必要的服務器設備、編解碼設備以及存儲設備，電務安全生產視頻監(jiān)控業(yè)務所需的監(jiān)控終端以及前端攝像機設備由電務安全生產指揮系統(tǒng)工程進行建設，不在本工程范圍內。
本次工程的工程范圍涉及廣鐵集團救援指揮中心、安監(jiān)室、京廣線調度臺、集團公司主要業(yè)務處、8個車務段（含段級站）以及沿線的69個車站（不含編組站）。
項目需求分析
監(jiān)控系統(tǒng)技術要求
監(jiān)控系統(tǒng)的具體技術要求如下：
·系統(tǒng)以鐵路數字通信網為基礎構建的廣域網為傳輸平臺。前端攝像機設備根據與車站監(jiān)控室的距離遠近，分別通過光纖、同軸視頻電纜的方式接入車站視頻編解碼設備；
·攝像機要求超低照度，至少22倍光學變焦，10倍數字變焦的一體化日夜自動轉換攝像機，以便能夠縱深監(jiān)控。根據需要，攝像機要帶有云臺控制功能，能夠360度旋轉；
·采用網絡視頻編解碼器設備進行信號壓縮與傳輸，數據壓縮格式為MEPG-4或H.264。圖像分辨率要從CIF-D1可調，單路圖像25幀/秒，碼率和圖像質量可調，圖像能夠達到DVD的清晰度。每個編碼器有至少三路干接點報警輸入和一個控制輸出；
·監(jiān)控軟件為多中心分層監(jiān)視控制架構，以減輕主干通道的傳輸壓力；
·所有監(jiān)視點的實時圖像要能夠同時傳輸，同時錄像；
·監(jiān)控軟件采用C/S結構，多級權限管理，多畫面分割瀏覽權限內的所有畫面，可自定義瀏覽布局，設置電子地圖等功能；
·實現分布式存儲。三級監(jiān)控中心均可以存儲數字化的實時圖像。可以設定圖像計劃錄像、告警錄像和手動錄像，事件錄像主要有接點報警錄像和畫面移動錄像；
·云臺鏡頭控制。每個層次或上一層根據權限都可以控制現場的云臺旋轉和鏡頭聚焦等；
·移動偵測和計劃錄像。要能夠設定圖像移動觸發(fā)告警和錄像，也能夠設定計劃錄像；
·視頻切換。在計算機顯示器上可以同時顯示多畫面，顯示的畫面可以通過鼠標點擊攝像機列表或地圖上的熱點很容易進行切換顯示。投影墻上的畫面切換，至少應該能實現300個攝像機圖像的切換顯示，要配置適當的設備實現投影墻的視頻切換；
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·遠程配置：遠程登錄到編解碼器上，配置編解碼器的各項參數，如修改用戶名，密碼， IP地址，調節(jié)碼流等，并對編解碼器軟件進行遠程升級；
·監(jiān)控中心要求安裝UPS電源，以支持整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的正常不間斷運行； ·能滿足簡單的視頻會議系統(tǒng)工求。利用現有的傳輸通道和設備，通過增加必要的設備和相應的軟件，實現由指揮中心主持，下級監(jiān)控中心參加的視頻會議。
系統(tǒng)設計方案
系統(tǒng)結構
廣鐵集團京廣線茶嶺至白石渡安全生產監(jiān)控系統(tǒng)是一個大型綜合監(jiān)控系統(tǒng)，考慮到視頻監(jiān)控傳輸過程的特點是大數據量、近似恒定的網絡帶寬、從前端的視頻監(jiān)控點向各級監(jiān)控中心的匯聚型傳輸。如果設計好系統(tǒng)的拓撲結構就能夠在一定程度上，減小異構網絡中傳輸不可靠、數據傳輸延遲和無 QoS 保障等難點問題。
因此從系統(tǒng)建設的長期性、可擴展性考慮，可以把監(jiān)控系統(tǒng)分為三個組成部分：監(jiān)控中心、傳輸網絡平臺和監(jiān)控資源。監(jiān)控資源是信息的提供者，監(jiān)控中心是信息的管理者，是信息存儲與共享的平臺，傳輸網絡提供了各種信息的傳輸通道，連接了以上幾個部分。系統(tǒng)利用各級監(jiān)控中心實現視頻流的匯聚，采用流媒體服務器屏蔽系統(tǒng)內部的復雜結構，實現視頻的壓縮和轉發(fā)分開的架構。各級用戶客戶端統(tǒng)一從各級監(jiān)控中心的流媒體服務器上獲得監(jiān)控視頻。基本上實現一個應用層的視頻組播系統(tǒng)的體系架構。在這樣一個樹狀的層次結構下，視頻信息傳輸是一個匯聚過程，基本上沒有冗余的數據交換(如圖1所示)。
1、監(jiān)控中心
監(jiān)控中心是監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，匯接各種監(jiān)控資源，將所需的視頻、音頻、數據信息進行編碼和存儲，并根據授權進行實時播放、檢索和瀏覽，是實現互聯、互通、互控綜合管理實戰(zhàn)應用的共享平臺。
監(jiān)控中心采用分級設置，依據管理權限的不同可以分為一級、二級、三級監(jiān)控中心的分級架構。每一級的監(jiān)控中心配有監(jiān)控管理服務器，實現對本級監(jiān)控中心客戶端和所轄下級監(jiān)控中心的管理和授權。本系統(tǒng)由廣鐵集團公司救援指揮中心、車務段監(jiān)控中心、車站監(jiān)控室三級監(jiān)控組成，采用分布式三級目錄式聯網管理：
一、廣鐵集團公司救援指揮中心：是系統(tǒng)的最高一級監(jiān)控中心，可監(jiān)控和管理廣鐵全線所有車務段監(jiān)控中心和車站監(jiān)控室的前端監(jiān)控點圖像。并對所有監(jiān)控圖像進行存儲、轉發(fā)；管理和設置用戶；對前端設備進行遠程管理；安監(jiān)室、京廣線調度臺（6個）、集團公司運輸處、電務處、工務處、機務處等監(jiān)控用戶可以通過網絡，以不同用戶權限調用指揮中心監(jiān)控圖像。
二、車務段監(jiān)控中心：屬于系統(tǒng)二級監(jiān)控中心，可監(jiān)控和管理自己轄區(qū)內所有車站監(jiān)控室的監(jiān)控點圖像，以及自己本站內監(jiān)控點圖像，并對圖像進行存儲、轉發(fā)。
三、車站監(jiān)控室：系統(tǒng)的三級監(jiān)控中心，監(jiān)控和管理前端監(jiān)控點圖像，并對圖像進行存儲、轉發(fā)。
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前端攝像機的視頻模擬信號經網絡視頻編碼器壓縮為數字信號，上傳至各車站監(jiān)控室視頻服務器，由視頻管理服務器進行圖像的存儲，轉發(fā)。各車站視頻數據通過光纖專網上傳至上級監(jiān)控中心以及指揮中心，網絡拓撲圖如圖2所示。
2、監(jiān)控資源
監(jiān)控資源是車站系統(tǒng)接入的視頻、音頻和報警信息的來源，包括廣鐵集團公司車務、電務部門的安全生產視頻監(jiān)控資源，車務部門的安全生產視頻監(jiān)控主要實現運輸處、車務段、車站值班員對沿線車站運轉室、第一站臺外勤、車站兩端咽喉區(qū)的24小時實時監(jiān)控；電務部門的安全生產視頻監(jiān)控主要實現電務處、電務車間及工區(qū)對沿線車站信號機械室（設備機房、電源室）以及車站兩端咽喉區(qū)的24小時實時監(jiān)控。
3、傳輸網絡
京廣線長沙段運輸安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)控部分網絡通道采用鐵通2M數字通道以星型網絡組網，整體架構成為樹形網絡。
該系統(tǒng)網絡主要由廣鐵集團公司、C2節(jié)點、C1節(jié)點和C0節(jié)點四層網絡構成。網絡通道的構建和帶寬設置，按照每個層面的節(jié)點行政管理職能情況、視頻監(jiān)控流量分布和租用2M通道是否跨區(qū)間的費用差異情況等進行綜合考慮。整個系統(tǒng)網絡以廣鐵集團指揮中心為網絡中心，采用星型網絡結構分別連至下屬的C1、C2網絡節(jié)點，匯集系統(tǒng)中的所有流量。
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救援指揮中心主要功能
·監(jiān)視功能：對全線所有監(jiān)控網點可通過網絡進行實時圖像監(jiān)視，為領導應急指揮和決策調度時顯示提供參考；
·監(jiān)測功能。對全線所有監(jiān)控系統(tǒng)的網元設備運行情況進行監(jiān)控和管理，實時顯示各種設備的運行數據和告警信息；
·控制功能：對全線所有監(jiān)控網點的普通云臺、一體化球形攝像機的PTZ控制和視頻矩陣等圖像設備實現遠程控制,照明控制等（紅外補光射燈、射燈）；
·語音對講：對前端安裝有語音設備的監(jiān)控點，可實現實時語音對講，接受上級指揮中心的指揮調度；
·數據存儲。支持圖像、應急處理全程的語音和各類告警或操作數據實時記錄，進行本地存儲和中心備份；
·數據管理。對全線所有監(jiān)控網點進行信息管理，對各類信息資料進行匯總、查詢、統(tǒng)計、分析、核實各種運行數據和報警信息，生成和打印各類設備運行圖表（“三合一”報表、用戶自定義報表等）；
·圖像查詢。中心也可以調用圖像記錄信息、支持實時錄像查詢，回放速率可設置為多種倍速；
·告警管理。記錄并顯示設備、系統(tǒng)和通信部分的告警，并記錄告警的處理情況。對于重要告警等情況可呼叫相關中心人員或通過手機發(fā)送短信；
·權限管理：對全線所有三級網絡監(jiān)控點、分控中心的權限設置，進行權限管理；
·視頻會議：可實現向全線所有網絡監(jiān)控點、網終端機發(fā)送音視頻信息，形成一個中心對全局監(jiān)控網點的遠程視頻會議系統(tǒng)。
建設方案
指揮中心1000M光纖接入IP監(jiān)控專用網。在監(jiān)控中心安裝24臺解碼器設備，為12位電視墻和2×6的DLP屏幕墻提供整個系統(tǒng)內任意24個前端攝像機圖像，方便對鐵路全線的指揮調度。在監(jiān)控中心配置五臺高性能服務器，兩臺為雙機熱備的數據庫服務器，一臺中心管理服務器實現設備和用戶權限管理；一臺流媒體轉發(fā)服務器；一臺存儲服務器，通過網絡存儲構架在監(jiān)控中心機房提供4TB存儲容量，為監(jiān)控中心提供錄像。4TB存儲容量定義為“按需存儲”。同時在監(jiān)控中心還配置四臺監(jiān)控管理客戶端，實時對前端的視頻圖像監(jiān)控管理，和對整個應急指揮系統(tǒng)進行綜合管理。
系統(tǒng)設備選擇
本監(jiān)控項目選用的CSVision網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺是基于網絡的大中型視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用C/S分布式與B/S雙架構方式，集中管理多種類型的視頻服務器，兼容DVS,DVR和多種數字圖像設備，是全數字化的集散兼并的新一代視頻監(jiān)控軟件。本系統(tǒng)分為服務器軟件和客戶端軟件兩部分。
系統(tǒng)主要功能
1、高安全性的C/S模式的應用
基于國際上主流大型視頻監(jiān)控軟件采用的C/S專業(yè)級監(jiān)控架構，保障視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數據安全性。在C/S結構下，B/S架構IE直接瀏覽并存。系統(tǒng)有嚴格的用戶身份認證機制，對用戶的合法性及權限有嚴密的控制。系統(tǒng)內，客戶端與服務器之間有專有的通訊協(xié)議，可防止竊聽和復制，從而達到系統(tǒng)的整體安全和保密效果。
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2、分布式的存儲管理
支持多種存儲方案，提供全網共享的無限存儲能力和存儲空間。分布式存儲能同時解決網絡帶寬和存儲成本問題。單臺服務器支持128路圖像7×24小時錄像。
3、實時報警與報警隊列
聯動報警延遲不超過200毫秒。系統(tǒng)提供多種報警聯動方式。特色的防區(qū)聯動報警為用戶提供高效和專業(yè)的報警處理模式。系統(tǒng)支持前端鏡頭的移動偵測報警和開關量6路輸入3路輸出（I/O）報警；可以實現以下聯動報警反應：
·啟動服務器報警錄像，將報警圖像輸出在電視墻或顯示器上；
·激活所有登錄的客戶端播放報警聲音并發(fā)出一個消息提示，彈出已設置報警時要顯示的鏡頭圖像；
·開關量報警輸出，使鏡頭前端安置的警燈發(fā)出報警信號；
·通過Mail或PDA等方式把圖像傳到指定監(jiān)控人員；
·報警信號上傳的同時，在客戶端軟件上同時彈出此點的所有相關地圖和數據庫信息，包括聯系人、電話、地址、保安人數、所屬警區(qū)等信息；
·對多路警報同時出現時，系統(tǒng)采用翻頁方式保留報警信息。
4、移動偵測
在某個監(jiān)控畫面中，可以把畫面分成多個小區(qū)域，用戶可以任意選擇其中的區(qū)域，并且可以對選中的監(jiān)控區(qū)域進行敏感度設置。 這樣當有物體移動時將被服務器檢測到，同時啟動相應的聯動報警。
5、電子地圖功能
6、數字全景功能
將多個獨立鏡頭圖像進行拼接，實現全景和廣角瀏覽。節(jié)約成本，利有現有資源。采用視頻拼接技術，提高圖像分辨率（如圖3所示）。
7、瞬時回放功能
系統(tǒng)支持不低于5分鐘的圖像瞬時回放。如果有重要事件發(fā)生，末設置錄像時，瞬時回放讓你抓住稍縱即逝的瞬間，并可將圖像文件保存。
8、前端設備自動檢測和遠程控制功能
充分利用用戶現有資源，控制遠程設備（云臺、攝像機、矩陣、報警設備等）。通過客戶端進行網絡控制，也可以通過CCTV鍵盤與計算機相接實現云臺等控制；如果前端設備出現故障，系統(tǒng)會有聲音提示，同時左側的攝像機圖標會出現一個問號，這樣就可以發(fā)現問題并且及時排除故障。
9、定制開發(fā)與第三方系統(tǒng)集成
可為用戶定制開發(fā)其它功能模塊，提供自主開發(fā)的OCX控件與DLL動態(tài)鏈接庫，實現與第三方系統(tǒng)（如警用GIS系統(tǒng)）的無縫集成。
結語
該網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于C/S架構，擴容性強，支持DVR、DVS、IP Camera等多種設備接入。監(jiān)控系統(tǒng)在運作效能及管理的便利性上做了大幅的提升，實現了與多種嵌入式硬盤錄像機、音視頻壓縮卡、網絡視頻服務器等廠商產品的兼容。單服務器系統(tǒng)，支持128實時存儲、400路圖像轉發(fā)、4000個監(jiān)控點的管理。多服務器系統(tǒng)實現了瀏覽、錄象及管理通道的無限擴展。更能滿足客戶對于全方位監(jiān)控的要求。
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